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可能还是不可能的宇宙?关联电弱真空不稳定性与暴胀尺度

高能物理 - 唯象学 2015-06-19 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

希格斯玻色子和顶夸克质量的测量表明,标准模型希格斯势在 ΛI1011\Lambda_I \sim 10^{11} GeV 附近变得不稳定。这种不稳定性具有宇宙学意义,因为如果暴胀期间的哈勃参数大于 ΛI\Lambda_I(正如近期 BICEP2 测量所倾向的那样),暴胀期间的量子涨落很容易使电弱真空失稳。我们对暴胀期间希格斯场的演化进行了仔细研究,获得了与当前文献不同的结果。我们既考虑了通过 Coleman-de Luccia 或 Hawking-Moss 瞬子的隧穿(当暴胀尺度低于不稳定性尺度时有效),也考虑了在相反区域适用的通过 Fokker-Planck 方程进行的统计处理。我们表明,更好地理解不稳定 AdS 真空区域在暴胀后的演化对于确定宇宙的最终命运至关重要。如果这些 AdS 区域吞噬了整个空间,那么如果没有新物理来稳定希格斯势,像我们这样的宇宙确实极不可能;然而,如果这些区域坍缩,我们的宇宙将幸存下来,但暴胀必须持续更长的几个 e-折叠数以补偿损失的 AdS 区域。最后,我们考察了对希格斯势的普朗克压低修正的一般效应,这些修正足以在暴胀期间稳定电弱真空。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.5953,
  title  = {Probable or Improbable Universe? Correlating Electroweak Vacuum Instability with the Scale of Inflation},
  author = {Anson Hook and John Kearney and Bibhushan Shakya and Kathryn M. Zurek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.5953},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 7 figures. Clarifications added. Matches published version in JHEP